Du hast es bestimmt schon einmal erlebt, dass plötzlich der Strom ausgefallen ist und alles zappenduster wurde und nichts mehr funktionierte.
Besonders für Computer ist das ziemlich blöd, denn nicht gespeicherte Daten gehen verloren, was schnell zu einem großen Ärgernis führt.
Bei mir zeigt sich das manchmal schon an etwas so Einfachem wie der Beleuchtung im Wohnzimmer. Dort nutze ich eine gedimmte G9‑LED. Das Leuchtmittel verbraucht so wenig Strom, dass ich bei niedriger Helligkeit jede kleine Spannungsschwankung sehen kann. Das ist kein Drama, aber es erinnert mich daran, wie empfindlich manche Geräte reagieren und wie schnell ein kurzer Aussetzer Probleme verursachen kann.
Was genau ist eine USV
Eine USV ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und dient dazu, während eines Stromausfalls die an ihr angeschlossenen Verbraucher (in der Regel Computer) ordnungsgemäß herunterzufahren, um Datenverlust zu vermeiden.
Was eine USV eigentlich macht
Eine USV ist im Grunde ein Zwischenspeicher. Sie springt ein, wenn der Strom ausfällt oder die Schwankung extrem wird, und hält Geräte so lange am Laufen, dass nichts kaputtgeht und keine Daten verloren gehen, bis man sie vernünftig heruntergefahren hat. Das klingt simpel, ist aber in vielen Situationen enorm wertvoll. Es geht nicht darum, stundenlang weiterzuarbeiten. Es geht darum, Systeme sauber herunterzufahren, laufende Prozesse zu schützen und Hardware vor Spannungsspitzen zu bewahren.
Wo eine USV wirklich hilft
Viele denken zuerst an riesige Serverräume oder große Firmen. Aber auch im privaten Umfeld gibt es Geräte, die empfindlich reagieren. NAS-Systeme, Router, Smart‑Home‑Zentralen, kleine Server oder Workstations mit offenen Projekten. Alle diese Geräte können bei einem plötzlichen Stromausfall nichtgespeicherte Daten verlieren.
Wie viel Schutz man tatsächlich braucht
Man muss nicht übertreiben. Eine USV muss nicht den ganzen Haushalt versorgen. Für die meisten reicht ein kleines Modell wie eines von z.B. APC, das Router, NAS und vielleicht den Rechner für ein paar Minuten am Leben hält. Wichtig ist, dass du dir vorher überlegst, welche Geräte wirklich kritisch sind. Alles andere ist nice to have, aber nicht zwingend notwendig.
USV‑Geräte gibt es in unterschiedlichen Leistungsklassen. Du kannst dir vorab ausrechnen, welche Leistung du brauchst und wie lange deine Geräte überbrückt werden sollen.
Was eine USV nicht kann
Wenn der Begriff Überspannungsschutz fällt, denken viele direkt an Blitzschutz. Eine USV ersetzt jedoch keinen Blitzschutz, und sie ist auch kein Generator. Wenn der Strom länger ausfällt, hilft sie nur beim geordneten Herunterfahren. Sie ist ein Werkzeug für Stabilität, nicht für Dauerbetrieb. Genau deshalb sollte man sie realistisch betrachten.
Welche USV‑Arten gibt es?
USV‑Systeme gibt es in unterschiedlichen Klassen, die sich erheblich auf den Preis auswirken.
Offline‑USV (VFD – Voltage and Frequency Dependent)
Eine Offline‑USV ist die einfachste Schutzstufe: Sie greift erst ein, wenn die Netzspannung komplett ausfällt, arbeitet im Normalbetrieb mit einem Wirkungsgrad zwischen 0.90 und 0.95 und weist eine typische Umschaltzeit von etwa 6 bis 10 Millisekunden auf. Diese USV‑Systeme werden typischerweise für einfache Bürogeräte, Router, kleine NAS‑Systeme oder andere unkritische Verbraucher eingesetzt.
Line‑Interactive‑USV (VI – Voltage Independent)
Eine Line‑Interactive‑USV gleicht Spannungsschwankungen aktiv aus, überbrückt kurze Einbrüche nahezu verzögerungsfrei, erreicht im Alltag meist einen Wirkungsgrad von etwa 0.92 bis 0.97 und liegt bei der Umschaltzeit typischerweise zwischen 2 und 4 Millisekunden. Sie eignet sich ideal für Workstations, kleinere Server, Netzwerkkomponenten und anspruchsvollere Home‑Office‑Setups
Online‑Doppelwandler‑USV (VFI – Voltage and Frequency Independent)
Eine Online‑Doppelwandler‑USV wandelt den Strom permanent doppelt um, liefert dadurch die stabilste Ausgangsspannung, erreicht trotz der kontinuierlichen Wandlung einen Wirkungsgrad zwischen 0.85 und 0.95 und arbeitet vollständig ohne Umschaltzeit, da die Last jederzeit über den Inverter versorgt wird. Sie wird in professionellen Serverumgebungen, Rechenzentren, Industrieanlagen und überall dort eingesetzt, wo Ausfälle oder Spannungsschwankungen absolut nicht tolerierbar sind.
Welche USV‑Bauformen gibt es?
Eine USV ist vielseitig einsetzbar, daher gibt es sie in verschiedenen Ausführungen.
- Towerausführung
Klassische Bauform für Server, Workstations, Router und ähnliche Geräte. - Rackausführung
Diese Modelle werden in Serverschränken und Rechenzentren eingesetzt. - Desktop/Minitower
Werden meist in der heimischen Umgebung verwendet. - Steckdosenleiste
Kommen häufig im privaten Bereich oder in Büros zum Einsatz. - Industrie USV
Werden in Schaltschränken auf einer Hutschiene montiert. - u.v.m.
Du siehst: USV‑Systeme sind äußerst vielseitig einsetzbar.
Worauf ist bei einer USV zu achten?
Wenn du dir eine USV zulegen möchtest, solltest du dir vorher Gedanken darüber machen, welche Leistung du tatsächlich benötigst und wie du sie einsetzen willst. Klar, nach oben gibt es keine Grenzen: Wenn Geld keine Rolle spielt, kauf dir die stärkste USV, die dein Budget hergibt. Möchtest du jedoch aus Kostengründen ein möglichst günstiges Modell mit ausreichendem und zuverlässigem Schutz, dann beachte Folgendes:
Gegebene Größen
Um überhaupt etwas berechnen zu können, musst du die technischen Daten der USV kennen. Diese sind wie folgt angegeben:
P = Wirkleistung der Last in Watt (W)
S = Scheinleistung der USV in Voltampere (VA)
V = Spannung je Batterie in Volt (V)
Ah = Kapazität je Batterie in Amperestunden (Ah)
N = Anzahl der Batterien
η = Wirkungsgrad der USV (zusätzlich nötig, typ. 0.85–0.95)
Die P‑Angabe beschreibt die Wirkleistung der angeschlossenen Last und wird in Watt (W) angegeben. Die S‑Angabe steht für die Scheinleistung der USV und wird in Voltampere (VA) ausgedrückt. Die V‑Angabe gibt die Spannung einer einzelnen Batterie in Volt (V) an, während die Ah‑Angabe die Kapazität einer Batterie in Amperestunden (Ah) beschreibt. Über die N‑Angabe wird festgelegt, wie viele Batterien im System verbaut sind. Zusätzlich wird für Berechnungen der Autonomiezeit oder der Gesamtleistung der Wirkungsgrad der USV (η) benötigt, der typischerweise zwischen 0.85 und 0.95 liegt.
USV richtig auslegen
USV‑Systeme werden unter Angabe der VA verkauft. VA steht für Voltampere und bezeichnet die Scheinleistung. Um die benötigte Scheinleistung berechnen zu können, musst du zunächst die Gesamtleistung deiner Verbraucher ermitteln. Das gelingt am einfachsten mit einem Energiekostenmessgerät: Du steckst es in die Steckdose und schließt den Verbraucher daran an. Idealerweise misst du nur PC und Bildschirm, damit keine weiteren Geräte das Ergebnis verfälschen.
Der relevante Messwert ist die Leistung P in Watt.
Die Rechnung:
Nun sind einige Rechenwege nötig, um die Größe der USV zu ermitteln. Gehen wir das einmal mit fiktiven Werten durch.
Wir haben einen PC mit 380 Watt und einen Bildschirm mit 100 Watt. Zusammen ergibt das 480 Watt.
Nun berechnen wir die Wattangabe in Voltampere um. Wenn du den Leistungsfaktor der USV nicht kennst, nimm 0,9, das ist eine gängige Faustregel. Also rechnen wir: S = 480 Watt geteilt durch den Leistungsfaktor 0,9. Das ergibt eine Scheinleistung von 533 VA. Da das Ganze etwas knapp berechnet ist, addieren wir noch eine Reserve von 25 Prozent hinzu. S = 533 VA mal 1,25 = 666 VA. Damit haben wir die Leistung, die unser System benötigt. Eine USV mit 700 VA wäre dann die passende Wahl.
Nun schauen wir, wie es mit der Überbrückungszeit aussieht. Wir gehen von 6 Minuten aus. Wir rechnen t = 6 geteilt durch 60 = 0,100 Stunden und weiter mit E = 480 Watt mal 0,100 Stunden geteilt durch 0,9 = 53,33 Wattstunden. Damit haben wir die benötigten Wattstunden.
Jetzt berechnen wir die Akkukapazität. Dazu teilen wir die Wattstunden durch die Batteriespannung: Ah = 53,33 geteilt durch 12 = 4,44 Ah. Wir haben damit den theoretischen Mindestwert berechnet. Je nach Zustand des Akkus variiert die tatsächliche Kapazität, daher nehmen wir noch einen Korrekturfaktor von 2,5 hinzu. Also 4,44 Ah mal 2,5 = 11,1 Ah.
Um deine Geräte mindestens 6 Minuten am Laufen zu halten, müsste dein Akku eine Kapazität von mindestens 11,1 Ah haben. Dies ist ein rechnerischer Idealwert, stark abhängig vom Zustand des Akkus. Jede USV kann individuell programmiert werden. Je nach Einstellung ergibt sich ein anderes Schaltverhalten.
Schaltzeiten
Je nach Qualität der USV gibt es unterschiedliche Umschaltzeiten. Das sind die Zeiten, die das Gerät benötigt, um vom Netzbetrieb in den Akkubetrieb zu wechseln. Wenn du dir die Datenblätter der USV anschaust, wirst du feststellen, dass hochwertigere Modelle eine niedrigere Umschaltzeit haben. Je niedriger die Zeit ist, desto sauberer erfolgt der Übergang.
Die USV richtig anschließen
Damit eine USV zuverlässig funktioniert, sollte sie auch korrekt angeschlossen sein. An die USV sollten nur die Verbraucher angeschlossen werden, die wirklich notwendig sind. Das Wichtigste ist, dass eine Kommunikation zwischen der USV und dem Computer hergestellt wird. Dies erfolgt je nach Modell über ein USB‑ oder Netzwerkkabel. Auf dem Computer ist in der Regel eine vom Hersteller bereitgestellte Software installiert, mit der man die USV konfigurieren und den Zustand überwachen kann. Bei richtiger Konfiguration von Software und Hardware starten die Systeme automatisch, sobald der Strom wieder verfügbar ist.
Persönliche Erfahrung im Langzeiteinsatz
Bei uns auf dem Dorf haben wir gelegentlich mit Stromunterbrechungen zu kämpfen. Da hat sich der Einsatz einer USV bereits bezahlt gemacht. Der Server fährt ordentlich herunter und die Telefonanlage, die ohnehin wenig verbraucht, läuft noch eine Weile weiter.
Lohnt sich die Investition?
Wenn du Geräte hast, die Daten speichern, Prozesse ausführen oder dauerhaft erreichbar sein müssen, ist die Antwort eindeutig. Ja, eine USV lohnt sich. Nicht nur wegen der seltenen großen Ausfälle, sondern auch wegen der kleinen Unterbrechungen oder starken Spannungsschwankungen, die du sonst gar nicht wahrnimmst.
Wenn du dagegen nur einen einfachen PC nutzt, der keine wichtigen Aufgaben hat, kann man darüber diskutieren. Dann ist es eher eine Komfortfrage. Schaden kann eine USV in jedem Fall nicht, und teuer sind die kleinen Modelle auch nicht.
Schlusswort
Das waren meine Worte zu einer USV. Ob sich die Anschaffung einer USV lohnt? Ja, sie lohnt sich in jedem Fall. Der Stromverbrauch einer USV ist sehr gering, zumindest bei den kleinen haushaltsüblichen Geräten. Bei richtigen Server‑USV‑Systemen sieht das natürlich anders aus.
Wie sind deine Erfahrungen mit USV‑Anlagen?
